涂层硼酸铝晶须对铝基复合材料界面与力学性能的影响.pdf

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第卷第期仓扁学歧.
年月
丁冬雁孟庆昌王德尊姚忠凯李斗星
晤覆工学材料科学与工程学院哈尔滨中国科学院金属研究所,沈阳
摘要采用溶胶一凝胶氧化铝涂覆硼酸铝晶须方法改善挤压铸造晶衙增强复合材料的界面性能对复合材料的界面观察
表明, 和—髂层均可抑制尖晶石界面叵应而且涂层较厚时棘层技果明显界面反应程度的差异也影响复合材料的
弯曲性能和时效行为界面反应越轻微,
. 涂层的界面改性
作用更显著

关键词旦董童苎型. 力学性能
中国法分类号文献标识码文章编号—


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晶须增强铝基复合材料是一种比刚度,比强度突出,,采取有效措施抑制界面反应以改善界面
磨性、抗疲劳性能优良的先进复合材料,其性能的优越性和性能和宏观性能成为研究的核心内容采用
可设计性使它在航天航空以及民用工业中具有广阔的应用前将硼酸铝晶须在煅烧使其表面分解生成—
景。.对于硼酸铝晶须或增强涂层的方法来减轻界面反应,提高了复台材料的抗拉强度
含合金而言,晶须与基体在挤压铸造和高温热处理另外,利用气体还原法在硼酸铝晶须表面涂覆. 厚的
过程中会发生尖晶石界面反应,这种界面反应可以改变基体涂层也可减轻界面反应、提高复合材料的抗弯强度
合金的化学成分并且损伤晶须的结构, 从而降低复合材料本文为了改善硼酸铝晶须增强复台材料的界面
性能,提出采用溶胶一凝胶氧化铝涂层方法在晶须表面涂
收到初精日期: —.收到修改稿日期: 覆一或—
作者简舟: . 年生,博士生采用透射电镜观察和力学性能测试等手段对涂层效果进行了
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金属学报
评价.
实验方法
溶胶一凝胶方法是一种先进的优质陶瓷台成技术,广
泛用于制备块状材料及粉末材料、薄膜材科等本工作
采用硝酸铝水解法制得氢氧化铝溶胶,再将日本四国化成株
式会社提供的硼酸铝晶须加凡溶胶内搅拌、过滤,经低温烘
干,在和℃煅烧后分别制得具有一定厚度的


粉末透射侧表面观察涂层晶须、也可用常规观察离子
减薄复合材料中横截面晶须表面的涂层厚度来确定
采用挤压铸造方法制备了无涂层复合材料/
及涂层复合材料/一/和
//.其中,铝台金熔液浇铸温度为
℃。模具及预制块预热温度为℃,压铸压力为
,
% 和% 两种
采用透射电镜对无涂层及涂层复合材料的界面
结构进行了观察研究用三点弯曲和加载一卸载方法测量上
述三种复合材料的弹性模量,跨距为,压缩速度为
./
无涂层、涂层复台材料进行固溶处理℃. ,水淬
和时效处理℃保温不同时间,用硬度计对固
溶态、各